La relève face aux défis des futurs dispositifs de fusion

«Cette année, notre audience a plus que triplé», souligne Federico Felici, chercheur au Swiss Plasma Center (SPC). Du 6 au 17 février 2023, il donne avec quatre autres conférenciers du SPC - Antoine Merle, Cristian Galperti, Alessandro Pau et Holger Reimerdes - un cours intitulé Contrôle et exploitation des tokamaks, organisé sur le campus de l'EPFL. «Les années précédentes, il s'agissait d'une classe relativement petite, avec 15 à 20 personnes. Cette fois, nous avons atteint 75 participants», pointe Federico Felici.

Cet intérêt s'explique par «la position de leader du SPC dans des domaines clés tels que le contrôle en temps réel et l'évitement des disruptions, mais aussi par les diverses collaborations internationales que de nombreux chercheurs du SPC entretiennent avec des instituts du monde entier», poursuit Alessandro Pau, chercheur postdoctoral au SPC.

Le cours s'adresse aux ingénieurs qui élaborent des solutions aux problèmes de physique ainsi qu'aux physiciens qui recherchent des solutions de contrôle.

Angleterre, France, Allemagne, Italie, États-Unis... Bien que près de la moitié des participants viennent du SPC, la majorité a spécialement fait le déplacement depuis l'étranger. Parmi eux, on compte un grand nombre de doctorants et de postdocs venant d'instituts tels que le MIT, Princeton, ainsi que des scientifiques des laboratoires de recherche européens. Un succès qui témoigne de l'attention croissante dont bénéficie le sujet du cours.

"Le contrôle devient de plus en plus important dans le monde de la recherche sur la fusion", déclare Federico Felici, soulignant le fait que nous aurons besoin de systèmes plus avancés pour les futurs tokamaks comme ITER, ainsi que de systèmes capables de contrôler tous les aspects en même temps: comme la forme du plasma, sa densité et sa pression. Un défi qui requiert à la fois des connaissances en ingénierie et en physique. C'est pourquoi le cours propose une approche véritablement interdisciplinaire, mêlant théorie et pratique, à travers 60 heures de cours et d'exercices. "Il s'adresse aux ingénieurs qui élaborent des solutions aux problèmes de physique ainsi qu'aux physiciens qui recherchent des solutions de contrôle. Le cours cherche à pousser chaque discipline aux conditions limites imposées par les autres disciplines", précise Holger Reimerdes, scientifique senior au SPC.

Ce cours témoigne d'un solide esprit d'ouverture

En plus de son caractère unique, le cours est basé sur l'un des principaux domaines d'expertise du Swiss Plasma Center: "Historiquement, nous avons toujours fait beaucoup de recherches sur le contrôle avec notre tokamak TCV. C'est une machine très flexible qui nous permet de réaliser des expériences avancées", indique Federico Felici.

Étant l'une des quatre installations partagées en Europe, le tokamak TCV, situé sur le campus de l'EPFL, est le dispositif phare du Swiss Plasma Center. Sa visite était donc un passage obligé, permettant aux gens d’échanger parfois pour la première fois: "Tous les participants font un travail très similaire mais ne se connaissent pas toujours puisqu’ils exercent dans différents endroits dans le monde. Ce cours est ainsi l’occasion pour certains de se créer un réseau. C’est formidable qu’en tant qu'université nous puissions organiser un tel cours, source de rencontres et de partages scientifiques, conclut Federico Felici. Cela témoigne d'un solide esprit d'ouverture".

3 questions aux étudiants

1. Qu'avez-vous trouvé d'intéressant dans ce cours?

2. Qu'est-ce qui vous a le plus plu?

3. Qu'est-ce qui vous enthousiasme le plus au sujet de la fusion aujourd'hui?

C'est excitant de travailler sur quelque chose qui pourrait être utile à l'humanité

1. J'ai trouvé le cours très utile et instructif. Il aide à ancrer concrètement certaines des choses abstraites que nous faisons.

2. C'est agréable de pouvoir interagir avec les chercheurs et les étudiants ici. C'est une façon de découvrir leur travail et de comprendre la manière dont ils abordent les choses.

3. Dans la recherche en fusion, il existe de nombreux défis intéressants sur lesquels on ne peut pas travailler sans une vraie approche interdisciplinaire. C’est donc passionnant de combiner tous les aspects – physique, chimie, ingénierie - et de pouvoir travailler sur quelque chose qui pourrait être utile à l'humanité.

La fusion est un problème tellement cool à tenter de résoudre

1. Le cours a été très utile pour combler les lacunes de chacun, puisque tout le monde est arrivé avec des connaissances différentes dans des domaines variés. De plus, il aborde vraiment tous les sujets d'une manière accessible à tous.

2. J'ai adoré parler à d'autres personnes. Tout le monde ici travaille sur différents tokamaks en Europe et aux États-Unis, et c’est vraiment intéressant de découvrir ce que chacun fait.

3. J'apprécie que la fusion soit un problème tellement cool à tenter de résoudre, mais aussi qu'il nécessite un effort collectif.

L'idée que la fusion puisse un jour faire partie du mix énergétique est très stimulante

1. Je fais partie de l'équipe de contrôle du SPC et où je réalise de la simulation numérique. Ce cours est donc très intéressant pour moi car il est basé sur le sujet sur lequel je travaille: la modélisation des plasmas pour les opérations.

2. Grâce à ce cours, nous rencontrons d'autres personnes, nous échangeons des idées et nous comprenons que nous ne sommes pas isolés dans ce que nous faisons. C'est aussi bien qu'à l'EPFL, on puisse continuer à suivre des cours même lorsqu’on fait un doctorat. Cela aide à sortir de notre zone de confort et à voir les choses sous un autre angle.

3. L'idée que la fusion puisse un jour faire partie du mix énergétique est très stimulante, mais il faut être bien conscient que c'est un processus qui prend du temps.